البحث عن السلف المشترك العام الأخير لجميع الكائنات الحية

وفقًا لدراسة أجرتها عالمتا الأحياء في المعهد الملكي الهولندي لأبحاث البحار، تارا ماهينداراجا، والكاتبة الرئيسية أنيا سبانج، بالتعاون مع شركاء من جامعات في بريستول والمجر وطوكيو، عاش LUCA «السلف المشترك العام الأخير» لجميع الكائنات الحية، عاش منذ 4.32 إلى 4.52 مليار سنة. نُشر بحثهم في «Nature Communications».

لا يُعرف شكل LUCA، لكنه بالتأكيد كان خلية تحتوي بروتينات الريبوسوم وأنزيم ATP synthase، من بين مجموعة أخرى من الأشياء. تقول سبانج: «تتشارك جميع البكتيريا والعتائق وحقيقيات النوى، مثل النباتات والحيوانات، بهذه البروتينات». باستخدام نهج جديد لتأريخ الجزيئات، تمكن الباحثون من الوصول إلى تقدير أكثر دقة للوقت الذي انفصل فيه LUCA إلى بكتيريا وعتائق وبدأ فيه ظهور حقيقيات النوى.

لا يعد التوقيت الجديد لبداية الشكل البدائيّ للحياة بعيدًا بشكلٍ كبير عن التقديراتِ السابقة. يُفسّر توم ويليامز، المشارك في تأليف البحث من جامعة بريستول، قائلاً: «تتزايد حالة عدم اليقين في التأريخ كلما اقتربنا من أصل شجرةِ الحياة». تقبع إحدى المفاجآت الحقيقية لهذا البحث الذي أجرته ماهينداراجاه مع زملائها أعلى شجرة الحياة، وتقول سبانج: «غالبًا ما تسمى العتائق بالبكتريا القديمة».

تقول سبانج أيضًا: «يوحي ذلك بأنَّ أصلَها يعود إلى سلفٍ أقدم من سلف البكتيريا الحديثة. لكن مع هذا النهج المحسَّن للتأريخ، نرى أنَّ أسلاف جميع أنواع العتائق المعروفة اليوم عاشوا بين 3.37 و3.95 مليار سنةٍ مضت. وهذا يجعل السلفَ المشتركَ الأخير المعروف للعتائق أصغر سنًا من السلف المشترك لجميع البكتيريا، الذي عاش بين 4.05 و4.49 مليار سنةٍ مضت. يشير ذلك إلى أنَّ العتائق الأقدمية إما انقرضت أو تعيشُ في مكانٍ مخبأ على الأرض لم نكتشفه بعد».

تنتمي كل الخلايا التي تحتوي على نواة، بما في ذلك جميع النباتات والحيوانات، إلى مجموعة تدعى حقيقيات النوى، ويُقدّر العلماء أن آخر سلف مشترك لهذه المجموعة ظهر على الأرض منذ حوالي 1.84 إلى 1.93 مليار سنة مضت. تقول البروفيسورة تارا ماهينداراجاه في شرحها لهذا التاريخ القديم: «إذا تخيلنا كل أشكال الحياة على الأرض كشجرة عائلة، فإن آخر كائن حي مشترك (LUCA) يقع عند قاعدتها. ثم تنقسم الشجرة عند نقطةٍ ما إلى فرعين رئيسيين: البكتيريا والعتائق. لكن حقيقيات النوى لا تمثل فرعًا منفصلاً عن هذه الشجرة، بل هي بالأحرى نتاج اندماج فرعين منفصلين، أحدهما من البكتيريا والآخر من العتائق. بمعنى آخر، نحن نحمل في داخلنا القليل من كليهما».

يضيف إدموند مودي من جامعة بريستول: «ستساعد تقديراتنا الجديدة لعمر أسلاف العتائق والبكتيريا التي نشأت منها حقيقيات النوى في تحسين نماذجنا حول أصل هذه المجموعة. تساعدنا هذه الطريقة الجديدة في فهم شجرة الحياة وفي تتبع تطور الخلايا على مر الزمن على الأرض، وتمنحنا الأساس لمعرفة ما فعلته تلك الميكروبات المبكرة في بيئاتها القديمة، وكيف يرتبط تطورها بالتاريخ الطبيعي».

توضح سبانج أيضًا أن «الرؤى حول دور كل من الميكروبات القديمة والحالية في تدوير المغذيات يمكن أن تساعد في فهم التنوع البيولوجي المستقبلي والتنبؤ به بشكل أفضل في بيئة متغيرة، بما في ذلك ظاهرة الاحتباس الحراري».

ترجمة: علاء شاهين

المصدر: phys.org

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *